- Álvaro Rodríguez Otero- Samuel Rodríguez Ares- Cristina Santervás Cartoy- Jennifer Jiménez Jiménez- David Valledor García- Melany López Palicio

IES de Corvera

2º E.S.O. B

1.- Los metales 1.1.- Propiedades 1.2.- Obtención de los metales 1.3.- Tipos de metales2.- Materiales ferrosos 2.1.- El hierro y la fundición 2.2.- Acero 2.2.1.- Proceso de obtención del acero3.- Materiales no ferrosos 3.1.- Metales ligeros y ultraligeros 3.2.- Metales pesados

4.- Técnicas de conformación

4.1.- Deformación

4.1.1.- Laminación

4.1.2.- Extrusión

4.1.3.- Forja

4.1.4.- Estampación

4.1.5.- Embutición

4.1.6.- Doblado

4.1.7.- Trefilado

4.2.- Metalurgia en polvos

4.3.- Moldeo

5.- Técnicas de manipulación 5.1.- Marcado 5.2.- Corte 5.2.1.- Máquinas herramienta para cortar 5.3.- Perforado 5.3.1- Máquinas herramienta para perforar 5.4.- Tallado y rebajado 5.4.1.- Máquinas herramienta para tallar y rebajar 5.5.- Debastado y afinado 5.5.1.- Máquinas herramienta para debastar y afinar6.- Uniones 6.1.- Uniones fijas 6.1.1.- Remache 6.1.2.- Unión por ajuste a presión 6.1.3.- Adhesivos 6.1.4.- Soldadura 6.2.- Uniones desmontables

7.- Acabados

7.1.- Rectificado

7.2.- Lapeado

7.3.- Pulido

7.4.- Bruñido

7.5.- Recubrimientos

DEFINICIÓN

• Son materiales con múltiples aplicaciones,y constituyen una pieza clave en las Industriasdel Transporte, las Telecomunicaciones, el SectorAgrícola, etcétera. Poseen múltiples aplicaciones.

APLICACIONES

• Los metales son empleados frecuentemente, especialmente en Industrias.

TenacidadResistenciaMecánica

Plasticidad yFlexibilidad

Ductilidad y Maleabilidad

ConductividadTérmica, Eléctrica

Magnetismo,Ferromagnetismo

FusibilidadDilatación yContracción

Propiedades Físicas

1.1. PROPIEDADES

Propiedades Químicas

Oxidación: Reaccionan fácilmente con el oxígeno, ya sea del agua o del

Aire.

Propiedades Ecológicas

• Reciclables y Reutilizables: Los metales son reciclables, y pueden ser

Reutilizados para fabricar otros elementos.

• Toxicidad: Algunos, como el plomo o el mercurio, son perjudiciales para

el medio ambiente.

• Los metales se obtienen a partir de minerales en las rocas. PorEjemplo, el cobre se extrae de la calcopirita.

• Según la profundidad, la excavación se lleva a cabo en minasa cielo abierto o en minas subterráneas. En ambas se hace usode explosivos, excavadoras, taladradoras, etcétera.

• En el yacimiento se distinguen dos partes: la parte útil o mena, yla parte no utilizable, también llamada ganga.

• La industria se clasifica, según su función, en la metalurgia, y unarama de la metalurgia llamada siderurgia.

1.2. OBTENCIÓN

Según su procedencia y composición, los metales se clasifican en:

Metales ferrosos. Son aquellos cuyo componente principal es el

Hierro.

Metales no ferrosos. Son materiales metálicos que no contienen

Hierro o que lo contienen en muy pequeña cantidad.

1.3. TIPOS DE METALES

Los metales ferrosos son muy empleados, ya que tanto su proceso deExtracción como el proceso de obtención final del metal son relativamenteEconómicos.

Algunos metales se elaboran a partir de aleaciones. Una aleación es unamezcla entre dos o más elementos, en la que el elemento proporcionalmentemayor, suele ser un metal.

Las aleaciones se obtienen añadiendo al metal carbono. Por ejemplo, elMineral de Hierro puro posee una concentración de carbono entre el0,008% y el 0,03%; el Acero, entre el 0,03% y el 1,76%; y la Fundiciónentre el 1,76% y el 6,67%.

El hierro es un metal blanco grisáceo, que tiene buenas propiedades

Magnéticas; sin embargo, presenta otros inconvenientes: se corroe

Fácilmente, su punto de fusión resulta muy elevado, y es de difícil

mecanizado.

Mientras tanto, la fundición presenta una elevada dureza, además de

Resistencia al desgaste. Permite fabricar diversos elementos, como

Carcasas de motores, tapas de alcantarilla, etcétera.

2.1. EL HIERRO Y LA FUNDICIÓN

CONCEPTO. El Acero es una aleación del hierro con una pequeñaCantidad de carbonos añadidos. Así, se obtienen elementos de elevadaDureza y resistencia a la tracción (esfuerzo).

ALEACIONES. Al igual que otros metales, el acero también puede serCombinado con otras sustancias que aporten determinadas características.

METALES. Los metales más empleados para la aleación son:Silicio (Si), Manganeso (Mn), Níquel (Ni), Wolframio (W), Cromo (Cr) yPlomo (Pb).

Existen otras clases de aceros aleados; sin embargo, éstos son los másUtilizados.

2.2. ACERO

El proceso siderúrgico incluye una gran variedad de fases, hasta

la obtención del metal en cuestión (en este caso, Acero).

FASES. En primer lugar, el mineral se lava y se tritura. Después,

se mezcla el hierro con carbón y caliza, y se introduce en un alto horno,

A más de 1500ºC. Así se obtiene el Arrabio, que es el hierro fundido con

Carbono y otras impurezas.

2.3. EL PROCESO SIDERÚRGICO

3.1.- METALES PESADOS

Plomo:

De la galena, color gris plateado, blando, pesado, plasticidad, tóxico por inhalación y se utiliza en baterías, vidrio …

Estaño:

De la casiterita, color blanco brillante, muy blando, no se oxida a temperatura ambiente y se utiliza para crear hojalata.

Cinc: De la blenda y calamina, color gris azulado, brillante, frágil en frío, baja dureza y

se utiliza para hacer cañerías , canalones, galvanizado. Cobre: De la cuprita , calcopirita y malaquita, color rojizo, blando, brillo intenso, se oxida

fácil, se utiliza para cables eléctricos ,tuberías, calderas … Tiene dos aleaciones (el cobre): Bronce: Aleación de cobre y estaño, buena resistencia al desgaste y corrosión, se utiliza

para hacer filtros, campanas, tuercas … Latón: Aleación de cobre y cinc, alta resistencia ala corrosión y se utiliza en artesanía,

orfebrería…

LATÓN

CINC

ESTAÑO

PLOMOBRONCE

COBRE

3.2.-METALES LIGEROS Y ULTRALIGEROS

Aluminio: De la bauxita, es un metal blanco plateado, con alta resistencia a la corrosión, muy

blando, de poca densidad, gran maleabilidad y ductibilidad, alta conductividad térmica y acústica, se utiliza en líneas eléctricas de alta tensión, aviones automóviles.

Magnesio: De la magnesita, la dolomita, la carnalita, la epsomita, el olivino, es un metal de color

blanco plateado brillante, muy ligero, blando, maleable, poco dúctil, muy ligero, blando, se utiliza en pirotecnia y bicis.

Titanio: Del rutilo y la ilmenita, de color blanco plateado, brillante, muy duro, ligero, resistente,

se utiliza en la industria aeroespacial, prótesis médicas.

TITANIO

MAGNESIO

ALUMINIO

Los acabados abrillantan, corrigen las imperfecciones superficiales, protegen los metales de la humedad y la corrosión.

Hay varios tipos: Rectificado: Con rectificadora, se consigue ajustar las dimensiones exactas con gran precisión

y corregir las imperfecciones. Lapeado: Con la lapeadora que tiene una herramienta de eje vertical y piedras de material

abrasivo. Es de elevada precisión. Pulido: Con una pulidora de discos giratorios o bandas de material abrasivo.

Bruñido: También es una técnica de abrillantado, se usa una pulidora que utiliza un disco o

rodillo de acero con o sin material abrasivo. Recubrimientos: Metales recubiertos de plástico u otros metales, eso es le galvanizado. También

se usan pinturas lacas y esmaltes, antes de aplicar la pintura o laca se limpia el metal de grasa y suciedad, después se lima hasta que esté uniforme y el proceso se puede hacer con una pulidora o a mano.

Una buena capa de pintura da una excelente protección, hay gran variedad de texturas y colores.

Antes de pintar se debe añadir anticorrosivo para cuando la pintura se elimine el metal quede protegido.

RECTIFICADO

BRUÑIDO

LAPEADO

RECUBRIMIENTO

PULIDO

4.1 DEFORMACIONES

Modifican la pieza con fuerzas externas. Puede ser realizada en frío o en caliente. Se proporciona a la pieza una forma y una dimensión determinadas y se mejoran sus propiedades mecánicas.

- Laminación: Se pasa la pieza por unos laminadores que la comprimen, con lo que se disminuye el grosor y la longitud. Se hace en caliente (chapas).

- Extrusión: El metal pasa por un orificio que tiene la forma deseada mediante una matriz. Se obtienen piezas largas con el perfil apropiado (chapas).

- Forja: Se somete la pieza metálica mediante golpeo a esfuerzos

de compresión repetidos y continuos con martillo, tenaza y yunque.

- Estampación: Se introduce una pieza metálica en caliente entre

dos matrices, se juntan y dan la forma deseada (carrocerías).

- Embutición: Es un proceso que consiste en golpear una plancha

de forma que se adopte al molde o matriz con la forma deseada.

- Doblado: Se somete una plancha a un esfuerzo a fin de que se

adopte una forma curva.

- Trefilado: Se hace pasar un alambre por un orificio con la

dimensión deseada y se aplica una fuerza de tracción mediante una

bobina de arrastre giratoria (hilos).

Laminación y Extrusión

Forja, Estampación y Embutición

Doblado y trefilado

4.2 METALURGIA DE POLVOS

1.- El metal es molido hasta convertirlo en polvo.

2.- Se prensa con unas matrices de acero.

3-. Se calienta en un horno a temperatura próxima al punto de fusión.

4.- Se comprime la pieza para que adquiera el tamaño adecuado.

5.- Se deja enfriar.

4.3 MOLDEO

Consiste en introducir el metal fundido en un recipiente que dispone de una cavidad interior.1.- Se calienta el metal hasta que se funde2.- El metal líquido se vierte en el interior del molde3.- Se deja enfriar hasta que el metal se solidifica4.- Se extrae la pieza del molde

- Moldeo en arena: Bloques de motores, bocas de incendio.- Moldeo en metal: Piezas pequeñas y aleaciones de bajo punto de fusión- Moldeo en cera: Objetos decorativos, joyería, objetos artísticos,etc.

PROCESO DE MOLDEO

Con herramientas y máquinas herramienta a partir de materiales prefabricados. Entre estas operaciones estudiaremos el marcado, el corte, el perforado, el tallado/rebajado y el desbastado/afinado.

Punta de trazado y granete: Son herramientas de acero y se emplean para marcar líneas y puntos de láminas, respectivamente.

• Compás de puntas. Sirve para trazar circunferencias y arcos, así como para transportar medidas.

Tijeras de chapa y cizalla. Se emplea para cortar láminas blandas y flexibles de pequeño grosor. Con ellas se pueden realizar cortes rectos, oblicuos y curvilíneos.

Guillotina. Se emplea para cortar laminas de pequeño grosor.

Prensa o troquel. Se usa para cortar planchas de espesor no superior a 5mm. Con esta máquina se obtiene piezas sencillas con la forma deseada mediante un golpe de prensa.

Sierra de arco. Consta de un arco de metal, un mango de plástico o metal y tuercas o palomillas para apretar la hoja. Se utiliza cuando los cortes requieren precisión.

Sierra circular. Es una máquina herramienta que se utiliza principalmente para cortar planchas o láminas de grandes dimensiones. Se puede efectuar cortes rectos y oblicuos.

Amoladora. Es una herramienta muy versátil que consta de una muela circular extraíble. En función del tipo de muela y del material de que esté echa, permite cortar, lijar, decapar, pulir, desbastar, eliminar la rebaba de los bordes…

Punzón. Consta de una pieza metálica alargada terminada en punta y de un mango de madera. Permite hacer agujeros en el material golpeando con un martillo sobre el mango.

Taladradora. Es una máquina herramienta que permite hacer agujeros en un material mediante una broca que gira y avanza. Las brocas son barras cilíndricas con ranuras; pueden ser diferentes materiales, longitudes y diámetros.

Cincel y buril. Son herramientas por una punta de doble bisel. Se utilizan para taller el material golpeando con un martillo sobre el mango con un ángulo de incidencia sobre material de unos 5º.

Torno. Es una máquina herramienta que se utiliza para dar forma a piezas cilíndricas. Funciona haciendo girar la pieza mientras una cuchilla se desplaza longitudinalmente arrancando el material.

Lima: Consta de un mango de madera (o plástico) y una hoja de metal estriada.

Se utiliza para arrancar el material sobrante de la pieza.

Rasqueta: Dispone de un mango con una pequeña pieza de metal. Se emplea para

Arrancar pequeñas virutas de piezas previamente mecanizadas.

Lijadora: Permite arrancar el material sobrante a través de una lija, compuesta

De un material abrasivo que se mueve alternativa y rápidamente.

Rectificadora: Utiliza una herramienta llamada muela, compuesta por unos

Granos abrasivos, ensamblados mediante un material aglomerante. Se utiliza para

El acabado de diversas piezas, cilíndricas o planas.

UNIONES FIJAS

Remache: Con una máquina llamada remachadora, se coloca una cabeza en

el extremo opuesto de cada pieza, formando el ensamble.

Ajuste a presión: Se introduce un eje de diámetro un poco mayor que el de un

Orificio. A veces, es preciso calentar la pieza para provocar una dilatación de este.

Adhesivos: Entre los adhesivos destacan: adhesivos termofusibles, resinas de

Dos componentes; y adhesivos instantáneos.

Soldadura: Unión de materiales por medio de la aplicación de calor y presión

Sobre las superficies.

Según sus características, la Soldadura se clasifica en:

Soldadura blanda: Se utiliza un soldador eléctrico y una aleación de estaño y

Plomo como material de aportación. Permite ensamblar hojalata, chapa, latón, etc.

Soldadura fuerte: Se utiliza un soplete de gas y, como material de aportación,

Latón o cobre.

Soldadura oxiacetilénica: Es una soldadura homogénea. Se emplea un soplete

Oxiacetilénico, capaz de aportar una temperatura superior a los 3000ºC.

Tornillo pasante: El tornillo atraviesa por un lado lado las piezas que se van a

Unir. La tuerca se enrosca a la parte del tornillo que sobresale por el otro lado.

Tornillo de unión: Fija una pieza enroscándose en otra, sobre la que se ha

Hecho anteriormente un orificio roscado.

Espárrago: Consiste en una varilla roscada por sus dos extremos, con la zona

Central sin rosca.

Chaveta y lengüeta: Son piezas de acero en forma de cuña que permite fijar dos

Piezas. Si la chaveta se refuerza con tornillos para mejorar la unión, recibe el nombre de lengüeta.

Ejes estriados: Las dos piezas cilíndricas poseen unas ranuras, que encajan

Entre sí.

Guías: Permiten que dos piezas que están en contacto se desplacen la una con

Respecto a la otra. Una de las piezas suele estar fija.

IES de Corvera a 24/04/14